基于微波傳感器的質量流率測量.pdf

1、固體顆粒的質量流率測量在化工生產、煤炭運輸、食品加工等領域發(fā)揮著重要的作用。盡管國內外提出不同測量方法，例如直接測量法，電容法，聲學傳感測量法，層析成像法等，但在提高測量精度，實現(xiàn)實時在線測量等方面仍有欠缺。近些年，微波測量法作為一種新興的測量方法，由于其強穿透性、響應時間短、系統(tǒng)便于安裝且成本較低，越來越得到人們重視。但微波濃度測量中水分含量限制測量精度、大量顆粒的信號的提取和處理等問題仍是需要解決的難題。針對這些問題，本文基于微波濃

2、度-速度測量固體顆粒質量流率的原理，研究了利用微波測速系統(tǒng)測量粒子速度，通過理論推導和仿真改善濃度測量方法，進而解決固體顆粒質量流率測量的核心問題。主要研究工作和結果是：
　　1.對于濕度對濃度測量的影響，形成了從電波傳播理論出發(fā)，將混合物各相濃度與衰減系數(shù)、相移系數(shù)相關聯(lián)進行解決的方案，編制了由幅度衰減和相位偏移得到混合物中各相濃度的C++模擬仿真程序。得到了水濃度固定為0.283時，由微波幅度和相位信息確定固體和氣體的體積分數(shù)

3、的算法；
　　2.由多普勒效應出發(fā)測量固體顆粒的速度，當顆粒數(shù)量較多時，測得的多普勒信號具有不同頻率成分，無法反映粒子流的運動速度，針對該問題，本文采用快速傅里葉變換對信號進行離散頻域化，并對不同頻移的信號取幅值求平均，這樣可以測量得到大量顆粒運動的平均速度；試驗中大量顆粒的平均速度小于理論速度，通過對原有時域信號的頻域化，提取出單個顆粒運動對應頻移，根據(jù)多普勒原理，推導出單個顆粒運動的速度公式。通過對單個顆粒以及多個顆粒分別進行